JP2012506691A - 自動車に搭載することができる回生制動マイクロハイブリッドシステムの制御方法及び装置 - Google Patents
自動車に搭載することができる回生制動マイクロハイブリッドシステムの制御方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012506691A JP2012506691A JP2011532684A JP2011532684A JP2012506691A JP 2012506691 A JP2012506691 A JP 2012506691A JP 2011532684 A JP2011532684 A JP 2011532684A JP 2011532684 A JP2011532684 A JP 2011532684A JP 2012506691 A JP2012506691 A JP 2012506691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy
- battery
- state
- electrochemical battery
- energy state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title claims description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 20
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
- B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18109—Braking
- B60W30/18127—Regenerative braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/24—Energy storage means
- B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
- B60W2510/244—Charge state
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Abstract
【課題】
【解決手段】本発明は、自動車に搭載しうるマイクロハイブリッドシステム(1)における制動エネルギー回収を制御する方法に関し、少なくとも1つの回転電気機械(2)と電気化学バッテリとを備え、前記電気化学バッテリ(8)が、初期の最適な充電状態(CBth1)に対応する所定の第1エネルギー状態を有する場合に、前記第1エネルギー状態を、中間充電状態に対応する第2エネルギー状態に低下させるように制御して充電容量を、前記自動車の制動時の電気エネルギー回収の来るべき機会に充電することができるようにするステップを含んでいる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明は、自動車に搭載しうるマイクロハイブリッドシステム(1)における制動エネルギー回収を制御する方法に関し、少なくとも1つの回転電気機械(2)と電気化学バッテリとを備え、前記電気化学バッテリ(8)が、初期の最適な充電状態(CBth1)に対応する所定の第1エネルギー状態を有する場合に、前記第1エネルギー状態を、中間充電状態に対応する第2エネルギー状態に低下させるように制御して充電容量を、前記自動車の制動時の電気エネルギー回収の来るべき機会に充電することができるようにするステップを含んでいる。
【選択図】図1
Description
本発明は、自動車に搭載される回生制動マイクロハイブリッドシステム、及びこのマイクロハイブリッドシステムの制御に関する。
従来の回生制動マイクロハイブリッドシステムでは、自動車の制動時に発生するエネルギーを効率的に回生する際に、問題が生じることがある。
このエネルギー回生は、具体的には、使用するエネルギー蓄積ユニットのタイプの影響を受ける。
一般的に、マイクロハイブリッドシステムでは、回転電気機械又は電気化学的バッテリが、電力消費要素群に、自動車の電力供給回路を介して電力を供給する。
オルタネータ(交流発電機)として機能することができる回転電気機械は、バッテリを、調整装置を介して再充電するように設計されている。
通常、自動車の熱エンジンが作動している場合、オルタネータは、電力消費要素群に電力供給し、バッテリを充電する。オルタネータから電流が出力されていない場合、バッテリは、自動車が必要とする電気エネルギーの全てを供給する。
自動車が一時的に制動に移行する場合、多量の運動エネルギーを回生することができる。
この運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、この電気エネルギーを電力供給回路において利用すると、極めて有利である。
制動により回生されるエネルギーを、特定の電力消費要素群に直接供給することができるシステムは公知である。
前記回生エネルギーを、バッテリに供給して、バッテリを充電するシステムも公知である。
バッテリから見た場合、この充電は、調整装置により設定される調整設定値の増分に対応する。
しかしながら、第1の態様によれば、バッテリを過度に大きい調整設定値に設定することは、バッテリの劣化状態(SOH)が更に悪化する危険があるためできない。
普通の状態では、この調整設定値は、バッテリの温度によって変わる。例えば、鉛バッテリの場合、かつ電圧調整を用いる場合、調整設定値は、バッテリ内部が約20℃の温度になっている状態では、約14.3Vである。
更に、この鉛バッテリの場合、最大の許容電圧は、約15V〜約16Vの範囲である。
これにより、最大の電圧変化は、約0.7V〜約1.7Vの範囲に収まる。
そのため、比較的小さい電流しかバッテリに流入しないので、制動時には、バッテリから取り出されるエネルギーの量は、制動時に発生するエネルギーと比較して、かなり少ない。
第2の態様によれば、バッテリは、極めて多量のエネルギーを一時的に受け取ることができず、そのため、例えば約5Vの電圧変化が生じる。
実際、バッテリが約10Vの電圧を有する場合、制動時に行なわれ、かつ約15Vの調整設定値指示に対応するバッテリの充電は、バッテリの劣化状態を、不可逆的に悪化させるおそれがある。
従って、これらのマイクロハイブリッドシステムでは、いわゆる回生制動機能の効率は、この機能がバッテリのエネルギー状態に影響されている状態では、問題となることがある。
従って、回生制動機能を、確実かつ簡単に、そして標準的な方法で、少なくともバッテリ技術に関して改善し、それによって、マイクロハイブリッドシステムの性能を向上させる必要がある。
本発明の目的は、前述の要求を満たすことにある。
従って、本発明の目的は、マイクロハイブリッドシステムの回生制動を制御する方法であって、前記マイクロハイブリッドシステムは、少なくとも1つの回転電気機械と、電気化学バッテリとを備え、かつ前記マイクロハイブリッドシステムは、自動車に搭載しうるようになっているものを提供することにある。
本発明によれば、前記方法は、前記電気化学バッテリが、初期の最適な充電状態に対応する所定の第1エネルギー状態を有する場合に、前記第1エネルギー状態を、中間充電状態に対応する第2エネルギー状態に低下させるように指示して、充電容量を、前記自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにするステップを含んでいる。
本発明のマイクロハイブリッドシステムによると、回生制動機能の効率的な利用が可能になる。
電気化学バッテリのエネルギー状態を、エネルギー状態を表わす所定の閾値に基づいて制御して、回生制動の機会を待つようにする。
このように待つことによって、バッテリのエネルギー状態が低下し、従って、バッテリの充電容量が放出される。このエネルギー状態を指示することにより、異なる閾値の間に位置させることができるので、バッテリを、制動時に得られるエネルギーで、バッテリの劣化の危険を伴うことなく、充電することができる。
この指示は、電気化学バッテリの初期の最適な第1エネルギー状態により調整される。
本発明の特徴によれば、前記第1エネルギー状態を、満充電状態の約70%〜約95%の範囲に収めることができる。
従って、初期の最適なエネルギー状態は、バッテリの十分に良好な充電状態に対応する。
本発明の別の特徴によれば、第2中間エネルギー状態を、満充電状態の約50%〜約80%の範囲に収めることができる。
電気化学バッテリは、例えば鉛バッテリ、リチウムバッテリ、またはニッケルバッテリとすることができる。
1つの態様によれば、前記バッテリのエネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにするステップは、
前記電気化学バッテリが、前記所定の第1エネルギー状態を有する場合に、前記電気化学バッテリを含む前記自動車の電力供給回路への供給電流の供給を指示して、エネルギー収支が前記電気化学バッテリの端子群で大きく負になるようにするサブステップと
制動時に発生するエネルギーの回収の許可を指示するサブステップとを含み、回収される前記エネルギーは、前記電気化学バッテリに部分的に伝送されるように設計される。
前記電気化学バッテリが、前記所定の第1エネルギー状態を有する場合に、前記電気化学バッテリを含む前記自動車の電力供給回路への供給電流の供給を指示して、エネルギー収支が前記電気化学バッテリの端子群で大きく負になるようにするサブステップと
制動時に発生するエネルギーの回収の許可を指示するサブステップとを含み、回収される前記エネルギーは、前記電気化学バッテリに部分的に伝送されるように設計される。
従って、これは、エネルギー回収を、エネルギー収支が電気化学バッテリの端子群で大きく負になる場合に指示することができるので有利であることを意味する。
エネルギー収支は、エネルギー流入量とエネルギー流出量との和から求めることができる。これらのエネルギー量は、電流Ibatの積分値に対応する。更に、効率係数と呼ばれる係数を、少なくとも1つのエネルギー量に割り当てることができる。
別の表現をすると、これにより、マイクロハイブリッドシステムの稼働フェーズを作成することができ、この稼働フェーズでは、バッテリに課される調整設定値を低くし、バッテリのエネルギー状態を、意図的に、かつ合理的に低下させて、バッテリの充電容量を充電することができるようにすることにより、エネルギーを回収して、バッテリに蓄え易くする。
調整設定値は、電圧設定値または電流設定値に対応させることができる。
本発明の1つの態様によれば、電流調整設定値をゼロとすることができ(別の表現をすると、回転電気機械で発生した電力が調整された後に供給されることがなくなる)、その結果、電力供給回路の電力消費要素群には、電気化学バッテリによってのみ電力供給することができる。
電圧調整設定値の場合、この電圧調整設定値を、電気化学バッテリの電圧よりも低くすることができる。
この態様は、バッテリが初期の最適な第1エネルギー状態と少なくとも等しいエネルギー状態を有する場合に適用すると有利である。この場合、バッテリのエネルギー状態をかなり低下させることができ、エネルギー回収機能を許可するように指示すると有利になる。
従って、自動車の制動の機会が生じると、具体的には、電気化学バッテリに回収することができるエネルギーを非常に大きくすることができる。
有利な点として、充電することができるバッテリの充電容量を、バッテリの合計充電容量の約20%〜約60%の範囲に収めることができる。
充電することができるこの充電容量は、使用する電気化学バッテリの種類によって変えることができる。
別の態様によれば、前記バッテリのエネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、前記自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにする前記ステップは、
前記電気化学バッテリのエネルギー状態が、所定の第1エネルギー状態よりも低く、かつ有効充電状態に対応する所定の第3エネルギー状態よりも高い場合に、回転電気機械からの電力供給回路への供給電流の供給を指示して、略ゼロのエネルギー収支が、前記電気化学バッテリの端子群で得られるようにするサブステップと、
制動時に発生するエネルギーの回収の許可を指示するサブステップとを含むことができ、回収される前記エネルギーは、前記電気化学バッテリに部分的に伝送されるようになっている。
前記電気化学バッテリのエネルギー状態が、所定の第1エネルギー状態よりも低く、かつ有効充電状態に対応する所定の第3エネルギー状態よりも高い場合に、回転電気機械からの電力供給回路への供給電流の供給を指示して、略ゼロのエネルギー収支が、前記電気化学バッテリの端子群で得られるようにするサブステップと、
制動時に発生するエネルギーの回収の許可を指示するサブステップとを含むことができ、回収される前記エネルギーは、前記電気化学バッテリに部分的に伝送されるようになっている。
有効充電状態は、特定の機能を実現するために、例えば自動車が停車した後の熱エンジンの再始動を実現するために、十分高いバッテリの充電状態を示すことができる。
更に、所定の第3エネルギー状態は、この有効充電状態を表わす情報に対応させることができる。
本発明のこの態様によれば、調整設定値は、回転電気機械が、電力供給回路の電力消費要素群に電力供給するために必要なエネルギー量を、ほぼ正確に供給するように計算することができる。
この場合、バッテリのエネルギー収支は、略ゼロである。
更に、このエネルギー収支は、例えば電流調整を行なう場合にバッテリを流れる流入電流及び流出電流を、略ゼロとすることにより得られる。
従って、バッテリのエネルギー状態が、有効充電状態にほぼ対応する値の近傍に安定し、エネルギーの回収を許可する指示が出される。
本発明のこれらの異なる態様の結果として、自動車の制動時に、エネルギーが回収され、次に電力消費要素群に伝送され、電気化学バッテリに伝送される。
バッテリから取り出せるエネルギー量は、充電することができるようになっている充電容量によって変わり、そして適用可能な場合には、バッテリのエネルギー状態が制御される所定のエネルギー状態閾値の範囲によって変わる。
本発明の1つの実施形態によれば、前記バッテリのエネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにするステップは、前記エネルギーの回収の許可の取り消しを指示するサブステップを含むことができる。
1つの特徴によれば、エネルギーの回収の許可を取り消す前記サブステップは、電気化学バッテリが、臨界充電状態に対応する所定の第4エネルギー状態よりも低いエネルギー状態を有するときに、行なうことができる。
臨界充電状態は、特定の機能を実現するためには、例えば自動車が停車した後の熱エンジンの再始動を実現するためには不十分のバッテリ充電状態を表わすことができる。
別の表現をすると、この第4臨界エネルギー状態は、例えば熱エンジンが自動車の一時的な停車時に停止した(例えば、交通信号灯で)後に、熱エンジンの再始動を指示することが必要とされるバッテリの過度に低下したエネルギー状態を表わす情報に対応させることができる。
本発明の1つの実施形態によれば、前記バッテリのエネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにする前記ステップよりも、前記電気化学バッテリのエネルギー状態を取得するステップを先行させることができる。
本発明の1つの特徴によれば、このエネルギー状態は、電気化学バッテリのエネルギー状態を表わす少なくとも1つのパラメータに基づいて求めることができる。このパラメータは、電気化学バッテリの温度、電圧、または電流から成るパラメータ群の中から選択される1つのパラメータとすることができる。
本発明の1つの特徴によれば、エネルギー状態は、バッテリの電流に応じて求めることができるエネルギー収支に対応させることができる。
有利な点として、このエネルギー収支は、バッテリが初期の最適な第1エネルギー状態と、または有効な第3エネルギー状態と少なくとも等しいエネルギー状態を有するときに均衡させて、例えばゼロにすることができる。
エネルギー収支を、これらの時点のうちの少なくとも1つの時点で均衡させることにより、基準エネルギー状態を定義することができ、この基準エネルギー状態に基づいて、バッテリのエネルギー状態を操作する指示が出される。
従って、この基準エネルギー状態に基づいて、バッテリのエネルギー状態を、簡単かつ確実に、具体的には、固定エネルギー状態閾値を定義することにより制御することができる。
本発明の別の特徴によれば、エネルギー状態は、バッテリの温度に応じて決定される電流値に対応させることができる。
本発明の更に別の特徴によれば、エネルギー状態は、バッテリの電圧に対応させることができる。
本発明方法の1つの実施形態例によれば、バッテリのエネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会が生じるときに充電することができるようにするステップよりも、バッテリの温度を、所定の温度閾値と比較するステップを先行させることができる。
本方法の異なる実施形態例によれば、
エネルギーの回収の許可を自動車の制動の機会に指示するサブステップは、バッテリのエネルギー収支がエネルギー収支閾値よりも大きい場合に、またはバッテリ電流が電流閾値よりも大きい場合に、或いはバッテリ電圧が電圧閾値よりも大きい場合に行なうことができ、
このエネルギー回生の許可を取り消すサブステップは、バッテリのエネルギー収支がエネルギー収支閾値よりも小さい場合、またはバッテリ電流が電流閾値よりも小さい場合、或いはバッテリ電圧が電圧閾値よりも小さい場合に行なうことができる。
エネルギーの回収の許可を自動車の制動の機会に指示するサブステップは、バッテリのエネルギー収支がエネルギー収支閾値よりも大きい場合に、またはバッテリ電流が電流閾値よりも大きい場合に、或いはバッテリ電圧が電圧閾値よりも大きい場合に行なうことができ、
このエネルギー回生の許可を取り消すサブステップは、バッテリのエネルギー収支がエネルギー収支閾値よりも小さい場合、またはバッテリ電流が電流閾値よりも小さい場合、或いはバッテリ電圧が電圧閾値よりも小さい場合に行なうことができる。
これらの電流エネルギー収支閾値、及び電圧エネルギー収支閾値は、事前に決定することができる、または具体的には、温度に応じて決定することができる。
有利な点として、本発明のこれらの異なる実施形態では、バッテリが高エネルギー状態閾値と低エネルギー状態閾値との間に収まるエネルギー状態を有する場合に、エネルギーの回収の許可を、自動車の制動の機会に指示することができる。
更に、本発明による方法では、電気化学バッテリのエネルギー状態を、バッテリのエネルギー状態を、高エネルギー状態閾値と低エネルギー状態閾値との間に収めることにより低下させて、最大充電容量を自動車の制動の次の機会に充電することができるようにすることができる。この最大容量は、電気化学バッテリの劣化状態を悪化させることがないように、従ってバッテリの耐用年数を短くすることがないように定義すると有利である。
別の態様によれば、本発明は、自動車用回生制動マイクロハイブリッドシステムに関し、このマイクロハイブリッドシステムは:
回転電気機械と、
電力供給回路に接続することができる少なくとも1つのパワーコンバータであって、前記回路が少なくとも1つの電気化学バッテリを含む、前記少なくとも1つのパワーコンバータと、
前記パワーコンバータに指示して、供給電流を前記回路に供給することができる制御回路とを備えている。
回転電気機械と、
電力供給回路に接続することができる少なくとも1つのパワーコンバータであって、前記回路が少なくとも1つの電気化学バッテリを含む、前記少なくとも1つのパワーコンバータと、
前記パワーコンバータに指示して、供給電流を前記回路に供給することができる制御回路とを備えている。
本発明によれば、前記マイクロハイブリッドシステムは、前記制御回路に接続される手段を備えているため、前記電気化学バッテリが初期の最適の充電状態に対応する所定の第1エネルギー状態を有する場合に、前記コンバータに指示して、前記第1エネルギー状態を、中間充電状態に対応する第2エネルギー状態に低下させることにより、充電容量を自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにする。
本発明の1つの実施形態によれば、関連付け手段によって、前記エネルギーの回収の許可の取り消しを指示することができる。
本発明の1つの特徴によれば、前記関連付け手段は、制御モニタリングモジュールを含むことができる。この制御モニタリングモジュールは、
前記電気化学バッテリの状態を表わす少なくとも1つのパラメータを取得する手段と、
前記電気化学バッテリのエネルギー状態を、取得した前記少なくとも1つのパラメータに基づいて求める手段とを含んでいる。
前記電気化学バッテリの状態を表わす少なくとも1つのパラメータを取得する手段と、
前記電気化学バッテリのエネルギー状態を、取得した前記少なくとも1つのパラメータに基づいて求める手段とを含んでいる。
本発明の別の特徴によれば、バッテリの状態を表わす少なくとも1つのパラメータを取得する手段は、バッテリの温度、電圧、または電流から成るパラメータ群のうちの少なくとも1つのパラメータを取得するように設計されているセンサ群を含むことができる。
これらのセンサは、電気化学バッテリに取り付けることができる。
必要に応じて、制御モニタリングモジュールは、これらのセンサ内に収容することができる。
前記回転電気機械は、オルタネータ兼スタータとすることができる。
さらに、本発明は、これまでに説明したマイクロハイブリッドシステムを備える自動車にも関するものである。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明を、本発明を構成する図のうち、いずれか適切な図を参照して、理解しながら一読することにより、明らかになるものと思われる。
図1は、回生制動マイクロハイブリッドシステム1を示し、このマイクロハイブリッドシステム1は、多相回転電気機械2と、アナログデジタルコンバータ3と、制御回路4と、制御回路4を用いて関連付けを行なう手段5とを備えている。
この例では、多相回転電気機械2は、自動車のオルタネータとして構成されている。
1つの変形例として、多相回転電気機械2は、正逆回転可能であり、自動車のオルタネータ兼スタータを構成している。
この場合、熱エンジン9によって回転させて電気エネルギーを生成する(オルタネータモード)だけでなく、オルタネータ兼スタータである電気機械2は、トルクをこの熱エンジン9に伝達して始動する(スタータモード)。
以下の記述では、電気機械2を、オルタネータ(交流発電機)であるとして説明するが、この電気機械2は、オルタネータ兼スタータとすることもできる。
電気機械2は、回生制動式のアーキテクチャにおいて使用され、自動車の制動時に回収される機械エネルギーの一部を、電気エネルギーに変換する。
電気機械2、コンバータ3、及びエネルギー蓄積ユニット8は、直列に接続されている。
エネルギー蓄積ユニット8は、例えば鉛バッテリ式の少なくとも1つの電気化学電力供給バッテリを含んでいる。
1つの変形例として、この電気化学バッテリ8は、リチウムまたはニッケルを含むことができる。
スタータである電気機械2に、始動時(エンジンモード)に電力供給するだけでなく、このバッテリ8によって、更に、電気エネルギーを自動車の電力消費要素群に、例えばヘッドライト、カーラジオ、空調装置、またはフロントガラスワイパーに供給することができる。
これらの電力消費要素には、鉛バッテリ8を含む電力供給回路7を介して、電力が供給される。
コンバータ3は、オルタネータ2と電力供給回路7との間の電気エネルギー伝達を可能にし、この伝達は、具体的には、コンバータ3に接続される制御回路4によって制御される。
オルタネータ兼スタータの場合、電気エネルギーの伝達は、前記オルタネータ兼スタータとバッテリ8との間で、双方向に行なわれる。従って、コンバータ3は可逆動作する。
マイクロハイブリッドシステム1の制御回路4は、マイクロプロセッサに近い構造とすることができる。
スタータモード(または、エンジンモード)では、マイクロプロセッサ4は、コンバータ3を制御して、バッテリ8から得られる直流電圧を取り出すことにより、スタータに、またはオルタネータ兼スタータに電力を供給する。
オルタネータモード(または、ジェネレータモード)では、正常動作時に、または回生制動中に、マイクロプロセッサ4はコンバータ3を制御して、オルタネータ2から得られる交流電圧を取り出すことにより、まずバッテリ8を充電し、次に、自動車の電力消費要素群に電力供給する。
マイクロプロセッサ4は、熱エンジン9を制御することができるエンジン制御ユニット10にも接続されている。
マイクロハイブリッドシステム1は、制御モニタリングモジュール11、及びセンサ群12を備えている。
制御モニタリングモジュール11は、少なくとも部分的に、マイクロプロセッサ4に組み込むことができる。
1つの変形例として、制御モニタリングモジュール11は、センサ群12を収容するように設計されている手段に組み込むことができ、この手段は、バッテリ8の近傍に配置することができる。
自動車の制動時は、運動エネルギーを回収して、オルタネータ2により電気エネルギーに変換し、次にこの電気エネルギーを、回路7に供給することができる。
従って、自動車の制動時のたびに、エネルギーを回収して、エネルギーを回路7に供給する機会が生じる。
これらの機会を有効に利用するために、本発明によれば、制御回路4の関連付け手段5が制御プロセスを設定して、制動時に得られるエネルギーを少なくとも部分的に回収し、回路7を、コンバータ3を介して操作する。
図2は、マイクロハイブリッドシステム1の異なる稼働フェーズを示すグラフであり、x軸は、フェーズを時間軸で示し、y軸は、バッテリのエネルギー状態を表わす情報を示している。
次に、図2〜図9を参照しながら、本発明による制御回路4、及び当該制御回路の関連付け手段5の動作について、更に詳細に説明する。なお、詳細な説明は、本発明による制御方法の各ステップに関して行う。この制御方法は、図2のマイクロハイブリッドシステムの稼働フェーズによって示され、かつ制御回路4において実行される。
図2は、第1フェーズ0におけるバッテリ8の正常充電状態を示し、この正常充電状態は、オルタネータ2によって、以後Tbatと記すバッテリ8の温度に応じて調整される。
この場合、エネルギー回収は、機会が制動時である場合には許可されない。
図3は、関連付け手段5によって与えられる場合の制動時に発生するエネルギーを回収する許可を処理するサブモジュールST1に関するものである。
このサブモジュールST1は、バッテリ8の正常充電時に、例えばフェーズ0中に作動し、制御プロセスのステップS101〜S104を処理して、自動車の制動時に得られるエネルギーの回収の許可(RE=1)を取得する。
図3に示す方法の特定の実施形態では、制御モニタリングモジュール11は、ステップS101において、バッテリ8から供給され、かつ記述の残りの箇所において、Ibatと表記する電流を取得する。
電流Ibatは、センサ群12から得られる。電流は、例えばシャントを用いて測定される。
次に、電流IbatをステップS102に送信して、バッテリ8のエネルギー状態に関する情報を求める。
ステップS102は、サブステップS1021及びS1022を含んでいる。
サブステップS1021では、以下においてCBと呼ぶバッテリ8のエネルギーの収支を、電流Ibatに基づいて求める。
エネルギーの収支は、流入エネルギーの量、及び流出エネルギーの量の和として求めることができる。これらのエネルギー量は、電流Ibatの積分値に対応する。更に、効率係数と表記される係数を、少なくとも1つのエネルギー量に割り当てることができる。
制御モニタリングモジュール11は、サブステップS1021において、求めたエネルギー収支CBと、所定のエネルギー収支閾値CBth1との比較計算を実行する。
この所定のエネルギー収支閾値CBth1は、バッテリ8の有効エネルギー状態に、例えばバッテリの満充電状態の約70%に対応させると有利である。
比較計算から、エネルギー収支CBがCBth1を下回るか、またはCBth1に等しい場合、この結果を関連付け手段5に送信し、この関連付け手段5は、処理サブモジュールST1の作動をステップS104で停止する。
比較計算から、エネルギー収支CBが、図2のフェーズ1に示すように、CBth1を上回る場合、この結果を関連付け手段5に送信し、関連付け手段5は、ステップS103において、回生制動マイクロハイブリッドシステム1にマイクロプロセッサ4を介して指示し、エネルギーの回収を、制動の機会が生じるときに許可する(RE=1)。
ステップS103は、サブステップS1031及びS1032を含んでいる。
サブステップS1031では、関連付け手段5は、オルタネータ2から回路7への供給電流の供給を指示して、略ゼロであるエネルギー収支CBを実現する。
別の表現をすると、オルタネータは、回路7の電力消費要素群に電力供給するために必要なエネルギー量を正確に供給する。
この目的のために、電流センサ(図示せず)を回路に配置して、回路7に必要なエネルギーを正確に求め、そして略ゼロのエネルギー収支を、電流調整手段が作動して、流入電流及び流出電流Ibatが略ゼロとなるように指示することにより実現する。
1つの変形例として、電圧調整を行なう場合、記述の残りの部分において、Ubatと表記するバッテリの電圧を、所定のステップで、例えば約50mVずつ、バッテリ8が略ゼロの電流Ibatを有するようになるまで、段階的に低下させることができる。所定の時点で、電流Ibatが大きく負に振れる場合、関連付け手段5は、バッテリ8が再度、略ゼロの電流Ibatを有するようになるまで、電圧Ubatを段階的に上昇させるように指示する。
このようにして、バッテリ8は、充電容量を制動の機会に維持する。
サブステップS1032では、関連付け手段5は、エネルギーの回収を許可する(RE=1)。
エネルギー収支CBは、関連付け手段5によって、エネルギー回収の第1許可(RE=1)がこの関連付け手段5によって指示されるときに均衡させる(CBth1)ことに注目されたい。
図2は、バッテリ8のエネルギー収支CBが一定になっている期間であるフェーズ1を示す。このフェーズ1は、制動が掛かっていない状態の自動車の走行時に対応している。
フェーズ2は、エネルギー収支CBが減り、続いて、前に説明したように、この収支CBが増えて、ゼロの電流Ibatを有するようになる様子を示している。
フェーズ3は、自動車に制動が掛かる様子、及び掛かったこの制動により得られるエネルギーの回収の機会を示している。エネルギー収支CBが増えるので、バッテリのエネルギー状態も高くなる。
フェーズ4は、フェーズ1と同じ状況を示し、次にフェーズ5では、掛かった制動により得られるエネルギーの回収の新たな機会が生じる。
図4は、この種類の機会が関連付け手段5によって与えられる場合の制動時に発生するエネルギーの回収の許可を処理するサブモジュールST2に関するものである。
このサブモジュールST2は、フェーズ1〜5になっている間に作動し、回収の許可が、既に図3に従って出されており、サブモジュールST2は、指示プロセスのステップS111〜S114を処理して許可(RE=1)を取得することにより、自動車の制動時に得られるエネルギーを回収する。
図4に示す方法の特定の実施形態では、制御モニタリングモジュール11は、電流IbatをステップS111で取得する。
次に、電流IbatをステップS112に送信して、バッテリ8のエネルギー状態に関する情報を求める。
ステップS112は、サブステップS1121及びS1122を含んでいる。
サブステップS1121では、バッテリ8のエネルギー収支CBを、電流Ibatに基づいて求める。
次に、制御モニタリングモジュール11は、サブステップS1121において、求めたエネルギー収支CBと所定のエネルギー収支閾値CBth2との比較計算を実行する。
この所定のエネルギー収支閾値CBth2は、バッテリ8の初期の最適なエネルギー状態に、例えばバッテリの満充電状態の約85%に対応していると有利である。
閾値CBth2は、例えばバッテリ8が約60Ahの合計容量を有する場合に、バッテリ8に充電される約500mAh(mAhはミリアンペア時を意味し、充放電許容量を表わす)の電力の値に対応する。
比較計算から、エネルギー収支CBがCBth1を下回るか、またはCBth1に等しい場合、この結果を関連付け手段5に送信し、この関連付け手段5は、処理サブモジュールST2の作動をステップS114で停止させる。
比較計算から、エネルギー収支CBが、図2のフェーズ6に示すように、CBth2を上回る場合、この結果を関連付け手段5に送信し、この関連付け手段5は、ステップS113において、マイクロハイブリッドシステム1にマイクロプロセッサ4を介して指示し、エネルギー回収を制動の機会に許可する(RE=1)。
ステップS113は、サブステップS1131及びS1132を含んでいる。
サブステップS1131では、関連付け手段5は、バッテリ8のエネルギー状態の低下を、流入する電流Ibatをゼロとし、流出する電流Ibatを正とすることにより指示して、負のエネルギー収支CBを実現する。
別の表現をすると、オルタネータで発生した電力は、調整された後に供給されておらず、回路7の電力消費要素群は、バッテリ8からのみ電力供給される。
これにより、バッテリのエネルギー状態を低下させて、制動の次の機会に充電することができる。
サブステップS1132では、関連付け手段5は、エネルギーの回収を許可する(RE=1)。
1つの変形例として、処理サブモジュールST2を最初に実行することができる。別の表現をすると、処理サブモジュールST1は、マイクロハイブリッドシステムに応じて、実行するかどうかを任意とすることができる。
例えば、初期の有効なエネルギー収支、及び最適なエネルギー収支を組み合わせることができる。
この場合、エネルギー収支CBは、関連付け手段5によって、エネルギー回収の許可(RE=1)が、この関連付け手段5によって指示されるときに均衡させることができることに注目されたい。
図2に示すフェーズ6では、エネルギー収支CBは、制動によって増え、これにより、エネルギー回収が可能になり、かつエネルギーをバッテリ8に部分的に蓄積することができる。
フェーズ7は、ブレーキが掛かっていないフェーズを示しており、従って、エネルギー収支CBが減る様子を示している。
フェーズ8は、自動車に、再度制動が掛かり、掛かったこの制動から得られるエネルギーを回収する機会が生じる様子を示している。実際、エネルギー収支CBが増え、従ってバッテリ8のエネルギー状態も上昇する。満充電状態に対応するバッテリ8の最大エネルギー状態が実現する。回収することができる余分のエネルギーは、回路7の電力消費要素群に供給される。回収したエネルギーの分配を調整するのは、オルタネータ2である。
フェーズ9及び10は、エネルギー状態の低下が、例えば回路の電力消費要素群の位置での、特に空調の位置での電力需要が大きくなることから、より大きくなることを除き、フェーズ7と同じ状況であることを示している。
図5は、この種類の機会が関連付け手段5によって与えられる場合の制動時に発生するエネルギーの回収の許可を継続させる処理サブモジュールST3に関するものである。
このサブモジュールST3は、フェーズ6〜10において作動する。この場合、エネルギーの回収の許可が図4に従って出され、サブモジュールST3は、指示プロセスのステップS121〜S124を処理して、自動車の制動時に得られるエネルギーの回収の許可(RE=1)を継続させる。
図5に示す方法の特定の実施形態では、ステップS121において、制御モニタリングモジュール11は、電流Ibatを取得する。
次に、電流IbatをステップS122に送信して、バッテリ8のエネルギー状態に関する情報を求める。
ステップS122は、サブステップS1221及びS1222を含んでいる。
サブステップS1221では、バッテリ8のエネルギー収支CBを、電流Ibatに基づいて求める。
サブステップS1221では、制御モニタリングモジュール11は、次に、求めたエネルギー収支CBと、所定のエネルギー収支閾値CBth3との比較計算を実行する。
この所定のエネルギー収支閾値CBth3を、バッテリ8の初期の最適なエネルギー状態よりも低いエネルギー状態に対応させ、かつ有効エネルギー状態にほぼ対応させることができる。
例えば、閾値CBth3を、バッテリ8の約800mAhの容量低下に対応させることができる。
比較計算から、エネルギー収支CBがCBth3を上回るか、またはCBth3に等しい場合、この結果を関連付け手段5に送信し、この関連付け手段5は、処理サブモジュールST3の作動をステップS124で停止させる。
比較計算から、エネルギー収支CBが、図2のフェーズ11に示すように、CBth3を下回る場合、この結果を関連付け手段5に送信し、関連付け手段5は、ステップS123において、回生制動マイクロハイブリッドシステム1にマイクロプロセッサ4を介して指示し、エネルギー回収の許可(RE=1)を、制動の機会に継続させる。
ステップS123は、サブステップS1231及びS1232を含んでいる。
サブステップS1231では、関連付け手段5は、オルタネータ2から回路7への供給電流の供給を指示し、ほぼゼロのエネルギー収支CBを、流入電流及び流出電流Ibatを、図3に示すサブステップS1031における方法と同じ方法で、ほぼゼロにすることにより実現する。
これにより、バッテリ8のエネルギーが更に低下するのを、このバッテリ8の充電可能な充電容量を制動の機会に維持しながら防止することができる。
サブステップS1232では、関連付け手段5は、エネルギーの回収を許可する(RE=1)。
図2は、フェーズ1及び2と同様のフェーズ11及び12を示している。
更に、フェーズ13は、バッテリ8のエネルギー状態の非常に急速な低下に対応し、例えば自動車の停車時にさえも対応するようになる。この停車時では、多数の電力消費要素が作動しており、従って、自動車が停車する前の電力需要と比較すると、非常に大きい電力需要が発生する。
フェーズ12〜14は、以下に説明し、かつ具体的に図6及び7に示す本発明による方法の異なる実施形態において行なうこともできることに注目されたい。
1つの変形例として、図6は、この種類の機会が関連付け手段5に関連して生じる場合の制動時に発生するエネルギーの回収の許可を継続させる処理サブモジュールST4に関するものである。
このサブモジュールST4は、フェーズ12〜14になっている間に作動し、この場合、エネルギー回収は図4に従って許可され、サブモジュールST4は、指示プロセスのステップS131〜S135を処理して、自動車の制動時に得られるエネルギーの回収の許可(RE=1)を継続させる。
図6に示す方法の特定の実施形態では、ステップS131において、制御モニタリングモジュール11は、電流Ibatを取得する。
次に、電流Ibatを、サブステップS1321を含むステップS132に送信する。
サブステップS1321では、電流Ibatと所定の閾値Ithとの比較計算を実行する。
この所定の閾値Ithは、約50Aの電流Ibatの値に対応させることができる。
比較計算から、電流IbatがIthを上回るか、またはIthと等しい場合、この結果を関連付け手段5に送信し、この関連付け手段5は、処理サブモジュールST4をステップS133で終了させる。
比較計算から、電流Ibatが、図2のフェーズ11に示すように、もしIthを下回る場合、この結果を関連付け手段5に送信し、この関連付け手段5は、ステップS133において、マイクロハイブリッドシステム1にマイクロプロセッサ4を介して指示し、エネルギー回収の許可(RE=1)を、制動中に継続させる。
ステップS133は、サブステップS1231及びS1232とそれぞれ同じである2つのサブステップS1331及びS1332を含んでいる。
次にサブステップS1331では、関連付け手段5は、オルタネータ2から回路7への供給電流の供給を指示して、略ゼロのエネルギー収支CBを実現する。
サブステップS1332では、関連付け手段5は、エネルギー回収を許可する(RE=1)。
別の変形例として、図7は、このような機会が関連付け手段5に関連して生じる場合の制動時に発生するエネルギーの回収の許可を継続させる処理サブモジュールST5を示している。
このサブモジュールST5は、フェーズ6〜10になっている間に作動し、この場合、エネルギー回収が図4に従って許可され、サブモジュールST5は、指示プロセスのステップS141〜S144を処理して、自動車の制動時に得られるエネルギーの回収の許可(RE=1)を継続させる。
図7に示す方法のある実施形態では、ステップS141において、制御モニタリングモジュール11は、電圧Ubatを取得する。
次に、電圧Ubatを、サブステップS1421を含むステップS142に送信して、バッテリ8のエネルギー状態に関する情報を求める。
サブステップS1421では、電圧Ubatと、Uth1と表記される所定の閾値との比較計算を実行する。例えば、電圧Uth1は、14V鉛バッテリの場合の約11.5V〜約12.5Vに収めることができる。
比較計算から、電圧UbatがUth1を上回るか、またはUth1と等しい場合、その結果を関連付け手段5に送信し、関連付け手段5は、処理サブモジュールST5をステップS144で終了させる。
比較計算から、電圧Ubatが、図2のフェーズ11に示すように、Uth1を下回る場合、この結果を関連付け手段5に送信し、この関連付け手段5は、ステップS143において、回生制動マイクロハイブリッドシステム1にマイクロプロセッサ4を介して指示し、エネルギー回収の許可(RE=1)を制動の機会に継続させる。
ステップS143は、サブステップS1231及びS1232とそれぞれ同じである2つのサブステップS1431及びS1432を含んでいる。
サブステップS1431では、関連付け手段5は、オルタネータ2から回路7への供給電流の供給を指示して、ほぼゼロのエネルギー収支CBを実現する。
サブステップS1432では、関連付け手段5は、エネルギーの回収を許可する(RE=1)。
図8は、このような機会が関連付け手段5に関連して生じる(RE=0)ときの制動時に発生するエネルギーの回収の許可を取り消す処理サブモジュールST6に関するものである。
このサブモジュールST6は、フェーズ1〜5,12,及び13になっている間に作動し、この場合、エネルギー回収は、図4〜7に従って許可され、サブモジュールST6は、制御方法のステップS151〜S154を処理して、自動車の制動時に得られるエネルギーの回収の許可を取り消す(RE=0)。
1つの変形例として、サブモジュールST6は、フェーズ1〜13になっている間に作動させること、すなわち、指示がエネルギー回収を許可するために出されると直ぐに作動させることができる。
図8に示す方法の特定の実施形態では、制御モニタリングモジュール11は、ステップS151において、電流Ibatを取得する。
次に、電流IbatをステップS152に送信して、バッテリ8のエネルギー状態に関する情報を求める。
ステップS152は、サブステップS1521及びS1522を含んでいる。
サブステップS1521では、バッテリ8のエネルギー収支CBを、電流Ibatに基づいて求める。
次にサブステップS1521では、制御モニタリングモジュール11は、求めたエネルギー収支CBと所定のエネルギー収支閾値CBth4との比較計算を実行する。
このエネルギー収支閾値CBth4は、臨界エネルギー状態、例えば満充電状態の約60%に対応する。
比較計算から、もしエネルギー収支CBがCBth4を上回るか、またはCBth4と等しい場合、この結果を関連付け手段5に送信し、関連付け手段5は、処理サブモジュールST6の作動を、ステップS154で停止させる。
比較計算から、エネルギー収支CBが、図2のフェーズ14に示すように、CBth4を下回る場合、この結果を関連付け手段5に送信し、この関連付け手段5は、ステップS153において、マイクロハイブリッドシステムにマイクロプロセッサ4を介して指示し、エネルギー回収の許可(RE=1)を制動の期間中に取り消す。
ステップS153は、2つのサブステップS1531及びS1532を含んでいる。
サブステップS1531では、関連付け手段5は、電流Ibatに対して正常な調整を、温度Tbatに応じて行なうように指示する。
従って、フェーズ14は、図2に示すフェーズ0と同様であり、回路7には、オルタネータ2から電力供給される。
サブステップ1532では、関連付け手段5は、エネルギー回収の許可を取り消す(RE=0)。
図9は、1つの変形例として、このような機会が関連付け手段5に関連して生じる場合の制動時に発生するエネルギーの回収の許可を取り消す処理サブモジュールST7に関するものである。
このサブモジュールST7は、フェーズ1〜5,12,及び14になっている間に作動し、この場合、エネルギー回収は、図4〜7に従って許可され、そしてサブモジュールST7は、制御方法のステップS161〜S164を処理して、自動車の制動時に得られるエネルギーの回収の許可を取り消す(RE=0)。
サブモジュールST7は、フェーズ1〜13になっている間に作動させることができる。すなわち、指示が、エネルギー回収を許可するための指示が出されると直ぐに作動させることができる。
図9に示す方法の特定の実施形態では、制御モニタリングモジュール11は、ステップS161において、電圧Ubatを取得する。
次に、電圧UbatをステップS162に送信して、バッテリ8のエネルギー状態に関する情報を求める。
ステップS162はサブステップS1621を含み、このサブステップS1621では、取得した電圧Ubatと、Uthcと表記される所定の電圧閾値との比較計算を実行する。
この閾値Uthcは、臨界エネルギー状態に対応する。例えば、電圧Uthcは、14V鉛バッテリの場合の11V〜12Vに収めることができる。
比較計算から、電圧Ubatが、Uthcを上回るか、またはUthcと等しい場合、この結果を関連付け手段5に送信し、関連付け手段5は、処理サブモジュールST7をステップS164で終了させる。
比較計算から、電圧Ubatが、図2のフェーズ14に示すように、Uthcを下回る場合、この結果を関連付け手段5に送信し、関連付け手段5は、ステップS163において、回生制動マイクロハイブリッドシステム1にマイクロプロセッサ4を介して指示して、エネルギー回収の許可(RE=1)を制動の機会に取り消す。
ステップS163は、図8に示すサブステップS1531及びS1532と同様の2つのサブステップS1631及びS1632を含んでいる。
サブステップS1631では、関連付け手段5は、温度Tbatに応じて電流Ibatに対する正常な調整を行なうように指示する。
従って、フェーズ14は、図2に示すフェーズ0と同様であり、回路7には、オルタネータ2から電力供給される。
サブステップ1632では、関連付け手段5は、エネルギー回収の許可を取り消す(RE=0)。
本発明の別の実施形態によれば、マイクロハイブリッドシステムが、熱エンジンの停止/再始動機能を備える場合、関連付け手段5は、バッテリのエネルギー状態を表わす情報を受信することができ、この指示に基づいて、熱エンジンの停止の許可(SA=1)、及び熱エンジンを再始動して(RR=1)、再び、熱エンジンの停止を許可する(SA=1)要求、及びこのエンジンの停止のような命令を推定する。
この場合、手段5は、これらの示唆情報SA及びRRをバッテリ8のエネルギー状態の閾値と関連付けることができる。
熱エンジンの停止の許可(SA=1)を、バッテリ8の有効エネルギー状態閾値に対応させることが好ましい。
バッテリの有効エネルギー状態閾値は、この許可(SA=1)に関して、例えば約100mAhの正のエネルギー収支が加算されるという条件付きとすることもできる。
1つの変形例として、または1つの補足として、熱エンジンの停止の許可(SA=1)を表わし、かつバッテリ8の、例えば約500mAhの正のエネルギー収支が加算される加算対象の情報を、バッテリ8の初期の最適なエネルギー状態閾値に対応させることができる。
別の変形例として、または別の補足例として、熱エンジンの再始動の要求(RR=1)を表わす情報を、バッテリ8の負のエネルギー収支を加算することにより、または加算しないことにより、バッテリ8の臨界エネルギー状態の閾値に対応させることができる。
1 マイクロハイブリッドシステム
2 多相回転電気機械(オルタネータ兼スタータ)
3 アナログデジタルコンバータ
4 制御回路、マイクロプロセッサ
5 関連付け手段
7 電力供給回路
8 エネルギー蓄積ユニット、鉛バッテリ
9 熱エンジン
10 エンジン制御ユニット
11 制御モニタリングモジュール
12 センサ
CB エネルギー収支
CBth1,CBth2,CBth3,CBth4 エネルギー収支閾値
Ibat 電流
Ith 電流閾値
Tbat バッテリ温度
SA,RR 示唆情報
ST1,ST2,ST3,ST4,ST5,ST6 処理サブモジュール
Ubat バッテリ電圧
Uth1,Uthc 電圧閾値
2 多相回転電気機械(オルタネータ兼スタータ)
3 アナログデジタルコンバータ
4 制御回路、マイクロプロセッサ
5 関連付け手段
7 電力供給回路
8 エネルギー蓄積ユニット、鉛バッテリ
9 熱エンジン
10 エンジン制御ユニット
11 制御モニタリングモジュール
12 センサ
CB エネルギー収支
CBth1,CBth2,CBth3,CBth4 エネルギー収支閾値
Ibat 電流
Ith 電流閾値
Tbat バッテリ温度
SA,RR 示唆情報
ST1,ST2,ST3,ST4,ST5,ST6 処理サブモジュール
Ubat バッテリ電圧
Uth1,Uthc 電圧閾値
Claims (13)
- マイクロハイブリッドシステム(1)の回生制動を制御する方法であって、前記マイクロハイブリッドシステム(1)は、少なくとも回転電気機械と、電気化学バッテリ(8)とを備え、前記マイクロハイブリッドシステムは、自動車に搭載され、前記電気化学バッテリ(8)が、初期の最適な充電状態に対応する所定の第1エネルギー状態(CBth2)を有する場合に、中間充電状態に対応する第2エネルギー状態への前記第1エネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、前記自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにするステップを含み、前記第2エネルギー状態は、満充電状態の約50%〜約80%の範囲に収まっていることを特徴とする方法。
- 前記第1エネルギー状態は、満充電状態の約70%〜約95%の範囲に収まっていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリ(8)のエネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、前記自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにする前記ステップは:
−前記電気化学バッテリ(8)が、所定の第1エネルギー状態(CBth2)を有する場合に、電気化学バッテリ(8)を含む自動車の電力供給回路(7)への供給電流の供給を指示して、エネルギー収支(CB)が、電気化学バッテリ(8)の端子群で大きく負になるようにするサブステップと、
−制動時(RE=1)に発生するエネルギーの回収の許可を指示するサブステップとを含み、回収される前記エネルギーの一部が、前記電気化学バッテリ(8)に伝送されているように設計されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。 - 前記バッテリ(8)のエネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、前記自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにするステップは、
−前記電気化学バッテリ(8)のエネルギー状態が、所定の第1エネルギー状態(CBth2)よりも低く、かつ有効充電状態(CBth1)に対応する第3エネルギー状態よりも高い場合に、回転電気機械(2)からの電力供給回路(7)への供給電流の供給を指示して、ほぼゼロのエネルギー収支(CB)が、前記電気化学バッテリ(8)の端子群で得られるようにするサブステップと;
−制動時に発生するエネルギーの回収の許可(RE=1)を指示するサブステップと、を含み、回収される前記エネルギーの一部が、前記電気化学バッテリ(8)に伝送されるように設計されていることを特徴とする、請求項3に記載の方法。 - 前記バッテリ(8)のエネルギー状態の低下を指示して、充電容量を、自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにするステップは、エネルギーの回収の許可の取り消し(RE=0)を指示するサブステップを含むことを特徴とする、請求項3または4に記載の方法。
- 前記エネルギーの回収の許可を取り消す(RE=0)サブステップは、電気化学バッテリ(8)が、臨界充電状態に対応する所定の第4エネルギー状態(CBth4;Uthc)よりも低いエネルギー状態を有する場合に行なわれることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記電気化学バッテリ(8)のエネルギー状態の低下を指示して充電容量を、自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにする前記ステップよりも、前記電気化学バッテリ(8)のエネルギー状態を取得するステップが先行することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記エネルギー状態は、前記電気化学バッテリ(8)のエネルギー状態を表わす少なくとも1つのパラメータに基づいて求めることができ、前記少なくとも1つのパラメータは、次のパラメータ群、
前記電気化学バッテリ(8)の温度(Tbat)、
前記電気化学バッテリ(8)の電圧(Ubat)、
前記電気化学バッテリ(8)の電流(Ibat)、
の中から選択されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。 - 自動車用回生制動マイクロハイブリッドシステム(1)であって、
回転電気機械(2)と、
電力供給回路(7)に接続することができる少なくとも1つのパワーコンバータ(3)であって、前記回路(7)が少なくとも1つの電気化学バッテリ(8)を含む、前記少なくとも1つのパワーコンバータ(3)と、
−前記パワーコンバータ(3)に指示して、供給電流を前記回路(7)に供給することができる制御回路(5)とを備え、
前記マイクロハイブリッドシステムは、前記制御回路に接続される手段(6)を備えることにより、前記電気化学バッテリ(8)が初期の最適な充電状態に対応する所定の第1エネルギー状態を有する場合に、前記コンバータ(3)に指示して、第1エネルギー状態を中間充電状態に対応する第2エネルギー状態に低下させることにより、充電容量を前記自動車の制動時の電気エネルギー回収の次の機会に充電することができるようにすることを特徴とするマイクロハイブリッドシステム(1)。 - 関連付け手段(6)によって、前記エネルギーの回収の許可の取り消しを指示することができるようになっていることを特徴とする、請求項9に記載のマイクロハイブリッドシステム(1)。
- 前記関連付け手段(6)は、制御モニタリングモジュール(11)を備え、この制御モニタリングモジュール(11)は、
前記電気化学バッテリ(8)の状態を表わす少なくとも1つのパラメータ(Ubat,Ibat)を取得する手段と、
前記電気化学バッテリ(8)のエネルギー状態を、取得した前記少なくとも1つのパラメータ(Ubat,Ibat)に基づいて求める手段とを含むことを特徴とする、請求項9または10に記載のマイクロハイブリッドシステム(1)。 - 前記回転電気機械(2)はオルタネータ兼スタータであることを特徴とする、請求項9〜11のいずれか1項に記載のマイクロハイブリッドシステム(1)。
- 請求項9〜12のいずれか1項に記載のマイクロハイブリッドシステム(1)を備える自動車。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0857238 | 2008-10-24 | ||
FR0857238A FR2937593B1 (fr) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | Procede et dispositif de commande d'un systeme micro-hybride a freinage recuperatif apte a equiper un vehicule automobile |
PCT/FR2009/051890 WO2010046575A2 (fr) | 2008-10-24 | 2009-10-05 | Procede et dispositif de commande d'un systeme micro-hybride a freinage recuperatif apte a equiper un vehicule automobile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012506691A true JP2012506691A (ja) | 2012-03-15 |
Family
ID=40935555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011532684A Pending JP2012506691A (ja) | 2008-10-24 | 2009-10-05 | 自動車に搭載することができる回生制動マイクロハイブリッドシステムの制御方法及び装置 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8996211B2 (ja) |
EP (1) | EP2346711A2 (ja) |
JP (1) | JP2012506691A (ja) |
KR (1) | KR20110081821A (ja) |
CN (1) | CN102196939B (ja) |
BR (1) | BRPI0919395A2 (ja) |
FR (1) | FR2937593B1 (ja) |
MX (1) | MX2011004253A (ja) |
RU (1) | RU2011120795A (ja) |
WO (1) | WO2010046575A2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5362107B2 (ja) * | 2010-10-21 | 2013-12-11 | 日野自動車株式会社 | 発進制御方法、発進制御装置およびハイブリッド自動車、並びにプログラム |
DE102013202591A1 (de) * | 2013-02-19 | 2014-08-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Ladeeinrichtung für ein Elektrofahrzeug |
JP6097599B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2017-03-15 | 古河電気工業株式会社 | 二次電池の状態検知方法及び状態検知装置 |
KR101461895B1 (ko) * | 2013-05-03 | 2014-11-13 | 현대자동차 주식회사 | 배터리 팩의 셀 밸런싱 시스템 및 셀 밸런싱 방법 |
DE102016219616A1 (de) | 2016-10-10 | 2018-04-12 | Ford Global Technologies, Llc | Kraftfahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine |
DE202016105741U1 (de) | 2016-10-10 | 2016-10-26 | Ford Global Technologies, Llc | Kraftfahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine |
DE102016219614A1 (de) | 2016-10-10 | 2018-04-12 | Ford Global Technologies, Llc | Kraftfahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine |
US20200377072A1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus to control operation of a vehicle |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3830243B2 (ja) * | 1997-10-06 | 2006-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | 電池電源装置 |
JP3414310B2 (ja) * | 1998-09-25 | 2003-06-09 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンの始動制御装置 |
DE10036504B4 (de) * | 1999-08-02 | 2011-05-19 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Antriebsstrang |
EP1274937B1 (de) * | 2000-04-07 | 2006-06-07 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zum kuppeln mindestens eines nebenaggregats mit einem hauptaggregat |
JP3582479B2 (ja) * | 2000-11-21 | 2004-10-27 | 日産自動車株式会社 | 自動車用バッテリの充電制御装置 |
JP3882993B2 (ja) * | 2001-11-02 | 2007-02-21 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両の回生制御装置 |
US6781252B2 (en) * | 2002-03-14 | 2004-08-24 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for starting an engine using a starter/alternator and an accessory drive |
JP3568941B2 (ja) * | 2002-06-19 | 2004-09-22 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2006174543A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリッド車両における回生電力制御装置 |
WO2008113186A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Litens Automotive Partnership | Starter and accessory drive system and method for hybrid drive vehicles |
US7726275B2 (en) * | 2007-07-12 | 2010-06-01 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for powering a mechanically driven accessory component in an automotive vehicle |
JP2009023614A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Toyota Motor Corp | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
FR2941102B1 (fr) * | 2009-01-12 | 2016-04-15 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de pilotage d'une unite de stockage d'energie dans un systeme micro-hybride pour vehicule |
-
2008
- 2008-10-24 FR FR0857238A patent/FR2937593B1/fr active Active
-
2009
- 2009-10-05 MX MX2011004253A patent/MX2011004253A/es active IP Right Grant
- 2009-10-05 RU RU2011120795/11A patent/RU2011120795A/ru unknown
- 2009-10-05 EP EP09755962A patent/EP2346711A2/fr not_active Withdrawn
- 2009-10-05 BR BRPI0919395A patent/BRPI0919395A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-10-05 US US13/125,927 patent/US8996211B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-05 JP JP2011532684A patent/JP2012506691A/ja active Pending
- 2009-10-05 CN CN200980142212.0A patent/CN102196939B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-05 WO PCT/FR2009/051890 patent/WO2010046575A2/fr active Application Filing
- 2009-10-05 KR KR1020117009102A patent/KR20110081821A/ko active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102196939B (zh) | 2014-09-03 |
WO2010046575A3 (fr) | 2010-06-17 |
CN102196939A (zh) | 2011-09-21 |
EP2346711A2 (fr) | 2011-07-27 |
US8996211B2 (en) | 2015-03-31 |
KR20110081821A (ko) | 2011-07-14 |
WO2010046575A2 (fr) | 2010-04-29 |
MX2011004253A (es) | 2011-05-23 |
BRPI0919395A2 (pt) | 2016-01-19 |
FR2937593B1 (fr) | 2012-01-06 |
US20120022732A1 (en) | 2012-01-26 |
RU2011120795A (ru) | 2012-11-27 |
FR2937593A1 (fr) | 2010-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012506691A (ja) | 自動車に搭載することができる回生制動マイクロハイブリッドシステムの制御方法及び装置 | |
US7755329B2 (en) | Battery charging time optimization system based on battery temperature, cooling system power demand, and availability of surplus external power | |
JP5471083B2 (ja) | 車載電源装置 | |
JP6164168B2 (ja) | 車両用制御装置 | |
CN106887878B (zh) | 用于车辆的辅助电池再充电系统及其控制方法 | |
EP2946976A2 (en) | Power supply control device | |
US10377246B2 (en) | Vehicle power source | |
WO2013046250A1 (ja) | バッテリの処理装置、車両、バッテリの処理方法及びバッテリの処理プログラム | |
JP7178892B2 (ja) | 車両のバッテリ充電制御装置 | |
CN112793429B (zh) | 电力供应装置、具有该电力供应装置的车辆及其控制方法 | |
JP2011078147A (ja) | 車載電源装置 | |
CN111433076B (zh) | 能电驱动的机动车的电气设备及其控制方法 | |
US20160167534A1 (en) | Charging apparatus | |
US10498154B2 (en) | Electric power system | |
CN111479721A (zh) | 控制机动车辆的车载网络中的直流转换器的方法 | |
CN105552980B (zh) | 用于控制给机动车辆的电池充电的电压源的方法 | |
US8334679B2 (en) | ACG output voltage control | |
JP2014058267A (ja) | 車両の発電制御装置 | |
US20220250499A1 (en) | Control apparatus for vehicle | |
US9923397B2 (en) | Battery pack, apparatus having the same and method of controlling battery | |
US9873337B2 (en) | Method and system for starting a motor vehicle | |
JP4884031B2 (ja) | 車両用電源システム | |
US20160315492A1 (en) | Power supply control device and power supply control method | |
JP5954188B2 (ja) | 二次電池管理装置 | |
CN112440819A (zh) | 车辆控制装置 |